Beregning af luftvarme: grundprincipper + regneeksempel

Installation af et varmesystem er umuligt uden foreløbige beregninger.De opnåede oplysninger skal være så nøjagtige som muligt, så luftvarmeberegninger udføres af eksperter ved hjælp af specialiserede programmer under hensyntagen til nuancerne i designet.

Du kan selv beregne luftvarmeanlægget (herefter benævnt luftvarmeanlægget) med grundlæggende kendskab til matematik og fysik.

I dette materiale vil vi fortælle dig, hvordan du beregner niveauet af varmetab derhjemme og varmetabssystemet. For at gøre alt så klart som muligt vil der blive givet specifikke eksempler på beregninger.

Beregning af varmetab derhjemme

For at vælge et varmesystem er det nødvendigt at bestemme mængden af ​​luft til systemet, den indledende temperatur af luften i luftkanalen for optimal opvarmning af rummet. For at finde ud af disse oplysninger skal du beregne husets varmetab, og starte grundlæggende beregninger senere.

Enhver bygning mister termisk energi i koldt vejr. Den maksimale mængde af det forlader rummet gennem vægge, tag, vinduer, døre og andre omsluttende elementer (herefter benævnt OK), med den ene side ud mod gaden.

For at sikre en bestemt temperatur i huset skal du beregne den termiske effekt, der kan kompensere for varmeomkostninger og vedligeholde ønskede temperatur.

Der er en misforståelse om, at varmetabet er det samme for alle hjem.Nogle kilder hævder, at 10 kW er nok til at opvarme et lille hus af enhver konfiguration, andre er begrænset til 7-8 kW per kvadratmeter. måler.

Efter en forenklet beregningsordning skal hver 10. m² af det udnyttede areal i de nordlige egne og områder i mellemzonen bør forsynes med en forsyning på 1 kW termisk effekt. Dette tal, individuelt for hver bygning, multipliceres med en faktor på 1,15, hvorved der skabes en reserve af termisk kraft i tilfælde af uventede tab.

Sådanne estimater er dog ret grove; desuden tager de ikke højde for kvaliteter, egenskaber ved de materialer, der bruges til at bygge huset, klimatiske forhold og andre faktorer, der påvirker varmeomkostningerne.

Mængden af ​​tabt varme afhænger af området af det omsluttende element og den termiske ledningsevne af hvert af dets lag. Den største mængde termisk energi forlader rummet gennem vægge, gulv, tag, vinduer

Hvis moderne byggematerialer blev brugt i konstruktionen af ​​huset materialers varmeledningsevne som er lave, så vil varmetabet i strukturen være mindre, hvilket betyder, at der kræves mindre termisk effekt.

Hvis du tager varmeudstyr, der genererer mere strøm end nødvendigt, så vil der opstå overskudsvarme, som normalt kompenseres af ventilation. I dette tilfælde opstår der yderligere økonomiske omkostninger.

Hvis laveffektudstyr vælges til HVAC, vil der være mangel på varme i rummet, da enheden ikke vil være i stand til at generere den nødvendige mængde energi, hvilket vil kræve køb af yderligere varmeenheder.

Brugen af ​​polyurethanskum, glasfiber og andre moderne isoleringsmaterialer giver os mulighed for at opnå maksimal varmeisolering af rummet

Termiske omkostninger ved en bygning afhænger af:

• struktur af omsluttende elementer (vægge, lofter osv.), deres tykkelse;
• opvarmet overfladeareal;
• orientering i forhold til kardinalretningerne;
• minimumstemperatur uden for vinduet i regionen eller byen i 5 vinterdage;
• varigheden af ​​fyringssæsonen;
• processer med infiltration, ventilation;
• husholdningsvarmegevinster;
• varmeforbrug til boligbehov.

Det er umuligt at beregne varmetab korrekt uden at tage hensyn til infiltration og ventilation, som væsentligt påvirker den kvantitative komponent. Infiltration er en naturlig proces med bevægelse af luftmasser, der opstår under bevægelse af mennesker rundt i rummet, åbne vinduer til ventilation og andre husholdningsprocesser.

Ventilation er et specielt installeret system, hvorigennem luft tilføres, og luften kan komme ind i rummet ved en lavere temperatur.

Ventilation fjerner 9 gange mere varme end naturlig infiltration

Varme kommer ikke kun ind i rummet gennem varmesystemet, men også gennem opvarmning af elektriske apparater, glødelamper og mennesker. Det er også vigtigt at tage højde for varmeforbruget til opvarmning af kolde genstande bragt fra gaden og tøj.

Inden du vælger udstyr til SVO, varmesystem design Det er vigtigt at beregne varmetab derhjemme med høj nøjagtighed. Dette kan gøres ved hjælp af det gratis Valtec-program. For ikke at dykke ned i applikationens forviklinger, kan du bruge matematiske formler, der giver høj nøjagtighed af beregninger.

For at beregne de samlede varmetab Q for en bolig er det nødvendigt at beregne varmeomkostningerne for de omsluttende konstruktioner Q_org.k, energiforbrug til ventilation og infiltration Q_v, tage højde for husstandens udgifter Q_t. Tab måles og registreres i watt.

For at beregne det samlede varmeforbrug Q skal du bruge formlen:

Q = Q_org.k + Q_v — Q_t

Overvej derefter formlerne til bestemmelse af varmeomkostninger:

Q_org.k , Q_v,Q_t.

Bestemmelse af varmetab fra omsluttende konstruktioner

Den største mængde varme slipper ud gennem husets omsluttende elementer (vægge, døre, vinduer, loft og gulv). For at bestemme Q_org.k det er nødvendigt separat at beregne varmetabet for hvert konstruktionselement.

Det vil sige Q_org.k beregnet med formlen:

Q_org.k =Q_pol + Q_st + Q_okn + Q_pt + Q_dv

For at bestemme Q for hvert element i huset skal du kende dets struktur og termiske ledningskoefficient eller termiske modstandskoefficient, som er angivet i materialepasset.

For at beregne varmeomkostninger tages der hensyn til de lag, der påvirker varmeisoleringen. Fx isolering, murværk, beklædning mv.

Beregning af varmetab sker for hvert homogent lag af det omsluttende element. For eksempel, hvis en væg består af to forskellige lag (isolering og murværk), så foretages beregningen separat for isoleringen og for murværket.

Lagets termiske forbrug beregnes under hensyntagen til den ønskede temperatur i rummet ved hjælp af udtrykket:

Q_st = S × (t_v -t_n) × B × l/k

I et udtryk har variabler følgende betydning:

• S—lagsareal, m²;
• t_v – ønsket temperatur i huset, °C; for hjørnerum tages temperaturen 2 grader højere;
• t_n — gennemsnitstemperaturen for den koldeste 5-dages periode i området, °C;
• k er materialets varmeledningskoefficient;
• B - tykkelsen af ​​hvert lag af det omsluttende element, m;
• l - tabelparameter, tager højde for de særlige forhold ved varmeforbrug for OK'er, der er placeret i forskellige retninger af verden.

Hvis vinduer eller døre er indbygget i væggen, som beregningen foretages for, er det ved beregning af Q nødvendigt at trække vinduets eller dørens areal fra det samlede areal OK, da deres varmeforbrug vil være anderledes.

I det tekniske datablad for vinduer eller døre er varmeoverførselskoefficienten D nogle gange angivet, takket være hvilken beregninger kan forenkles

Den termiske modstandskoefficient beregnes ved hjælp af formlen:

D = B/k

Formlen for varmetab for et enkelt lag kan præsenteres som:

Q_st = S × (t_v -t_n) × D × l

I praksis beregnes D-koefficienterne for hvert OK-lag for at beregne Q for gulve, vægge eller lofter separat, summeres og indsættes i den generelle formel, hvilket forenkler beregningsprocessen.

Regnskab for infiltrations- og ventilationsomkostninger

Lavtemperaturluft kan komme ind i rummet fra ventilationsanlægget, hvilket påvirker varmetabet væsentligt. Den generelle formel for denne proces er:

Q_v = 0,28 × L_n × s_v × c × (t_v -t_n)

I et udtryk har alfabetiske tegn betydning:

• L_n – indgående luftstrøm, m³/h;
• s_v — lufttæthed i rummet ved en given temperatur, kg/m³;
• t_v – temperatur i huset, °C;
• t_n — gennemsnitstemperaturen for den koldeste 5-dages periode i området, °C;
• c er luftens varmekapacitet, kJ/(kg*°C).

Parameter L_n taget fra ventilationssystemets tekniske karakteristika. I de fleste tilfælde har indblæsningsudvekslingen en specifik strømningshastighed på 3 m³/h, baseret på hvilken L_n beregnet med formlen:

L_n = 3 × S_pol

I formel S_pol — etageareal, m².

Indendørs lufttæthed s_v bestemmes af udtrykket:

s_v = 353/273+t_v

Her t_v – den indstillede temperatur i huset, målt i °C.

Varmekapacitet c er en konstant fysisk størrelse og er lig med 1,005 kJ/(kg × °C).

Med naturlig ventilation kommer kold luft ind gennem vinduer og døre og fortrænger varmen gennem skorstenen

Uorganiseret ventilation eller infiltration bestemmes af formlen:

Q_jeg = 0,28 × ∑G_h × c×(t_v -t_n) × k_t

I ligningen:

• G_h — luftstrømmen gennem hvert hegn er en tabelværdi, kg/h;
• k_t — indflydelseskoefficient for termisk luftstrøm, taget fra tabellen;
• t_v ,t_n — indstillede temperaturer indendørs og udendørs, °C.

Når dørene åbnes, opstår det mest betydelige luftvarmetab, derfor, hvis indgangen er udstyret med luft-termiske gardiner, skal de også tages i betragtning.

Et termogardin er en aflang varmeblæser, der genererer et kraftigt flow i et vindue eller en døråbning. Det minimerer eller næsten eliminerer varmetab og luftindtrængning fra gaden, selv når døren eller vinduet er åbent

For at beregne varmetabet af døre bruges formlen:

Q_ot.d =Q_dv × j × H

I udtrykket:

• Q_dv — beregnet varmetab af udvendige døre;
• H—bygningshøjde, m;
• j er en tabelkoefficient afhængig af typen af ​​døre og deres placering.

Hvis huset har organiseret ventilation eller infiltration, foretages beregninger ved hjælp af den første formel.

Overfladen af ​​de omsluttende strukturelle elementer kan være heterogen - der kan være revner og utætheder, som luften passerer igennem. Disse varmetab anses for ubetydelige, men de kan også bestemmes.Dette kan udelukkende gøres ved hjælp af softwaremetoder, da det er umuligt at beregne nogle funktioner uden at bruge applikationer.

Det mest nøjagtige billede af reelt varmetab er givet ved en termisk billedinspektion af et hjem. Denne diagnostiske metode giver dig mulighed for at identificere skjulte konstruktionsfejl, huller i termisk isolering, utætheder i VVS-systemet, der reducerer bygningens termiske ydeevne og andre defekter.

Indenlandske varmegevinster

Yderligere varme kommer ind i rummet gennem elektriske apparater, menneskekroppen og lamper, hvilket også tages i betragtning ved beregning af varmetab.

Det er eksperimentelt fastslået, at sådanne input ikke må overstige 10 W pr. 1 m². Derfor kan beregningsformlen se sådan ud:

Q_t = 10 × S_pol

I udtrykket S_pol — etageareal, m².

Grundlæggende metode til beregning af SVO

Det grundlæggende driftsprincip for enhver luftkøler er overførsel af termisk energi gennem luft ved at afkøle kølevæsken. Dens hovedelementer er en varmegenerator og et varmerør.

Der tilføres luft til rummet, der allerede er opvarmet til en temperatur t_rfor at opretholde den ønskede temperatur t_v. Derfor skal mængden af ​​akkumuleret energi være lig med bygningens samlede varmetab, det vil sige Q. Ligheden gælder:

Q = E_ot × c×(t_v -t_n)

I formel E er strømningshastigheden af ​​opvarmet luft kg/s til opvarmning af rummet. Fra lighed kan vi udtrykke E_ot:

E_ot = Q/ (c × (t_v -t_n))

Lad os huske, at luftens varmekapacitet er c=1005 J/(kg×K).

Formlen bestemmer udelukkende mængden af ​​tilført luft, der kun bruges til opvarmning kun i recirkulationssystemer (herefter benævnt RSVO).

I forsynings- og recirkulationsanlæg tages en del af luften fra gaden og den anden del fra rummet. Begge dele blandes og efter opvarmning til den ønskede temperatur leveres til rummet

Hvis luftkøleren bruges som ventilation, beregnes mængden af ​​tilført luft som følger:

• Hvis luftmængden til opvarmning overstiger luftmængden til ventilation eller er lig med denne, så tages der hensyn til mængden af ​​luft til opvarmning, og anlægget vælges som direkte flow (herefter benævnt PCVO) eller med delvis recirkulation (herefter benævnt CHRSVO).
• Hvis mængden af ​​luft til opvarmning er mindre end den mængde luft, der kræves til ventilation, tages kun den mængde luft, der kræves til ventilation, i betragtning, en PSVO indføres (nogle gange - en PRVO), og temperaturen på den tilførte luft beregnes ved hjælp af formlen: t_r = t_v + Q/c × E_aftræk.

Hvis indikatoren t overstiger_r tilladte parametre, bør mængden af ​​luft, der indføres gennem ventilation, øges.

Hvis der er kilder til konstant varmeudvikling i rummet, reduceres temperaturen på den tilførte luft.

Tændt elektriske apparater genererer omkring 1 % af varmen i et rum. Hvis en eller flere enheder vil fungere konstant, skal deres termiske effekt tages i betragtning i beregningerne

For et enkeltværelse er indikatoren t_r kan vise sig at være anderledes. Teknisk er det muligt at implementere ideen om at tilføre forskellige temperaturer til de enkelte rum, men det er meget nemmere at tilføre luft med samme temperatur til alle rum.

I dette tilfælde er den samlede temperatur t_r tag den, der viser sig at være den mindste. Derefter beregnes mængden af ​​tilført luft ved hjælp af formlen, der bestemmer E_ot.

Dernæst bestemmer vi formlen til beregning af volumen af ​​indgående luft V_ot ved dens opvarmningstemperatur t_r:

V_ot = E_ot/s_r

Svaret er skrevet i m³/h.

Men luftskiftet i rum V_s vil afvige fra værdien V_ot, da den skal bestemmes ud fra den indre temperatur t_v:

V_ot =E_ot/s_v

I formlen til bestemmelse af V_s og V_ot lufttæthedsindikatorer s_r og s_v (kg/m³) beregnes under hensyntagen til temperaturen af ​​den opvarmede luft t_r og stuetemperatur t_v.

Fremløbsrumtemperatur t_r skal være højere end t_v. Dette vil reducere mængden af ​​tilført luft og vil reducere størrelsen af ​​kanalerne i systemer med naturlig luftbevægelse eller reducere elektricitetsomkostningerne, hvis der anvendes mekanisk stimulering til at cirkulere den opvarmede luftmasse.

Traditionelt bør den maksimale temperatur for luft, der kommer ind i rummet, når den tilføres i en højde på over 3,5 m være 70 °C. Hvis luft tilføres i en højde på mindre end 3,5 m, er dens temperatur normalt lig med 45 ° C.

For boliger med en højde på 2,5 m er den tilladte temperaturgrænse 60 °C. Når temperaturen sættes højere, mister atmosfæren sine egenskaber og er uegnet til indånding.

Hvis luft-termiske gardiner er placeret ved udvendige porte og åbninger, der vender udad, må den indgående lufttemperatur være 70 °C, for gardiner placeret i yderdøre op til 50 °C.

Den tilførte temperatur påvirkes af lufttilførselsmetoderne, strålens retning (lodret, skrånende, vandret osv.). Hvis der altid er personer i rummet, bør indblæsningstemperaturen sænkes til 25 °C.

Efter at have foretaget foreløbige beregninger kan du bestemme den nødvendige varmetilførsel til opvarmning af luften.

For RSVO varmeomkostninger Q₁ beregnes ved udtrykket:

Q₁ =E_ot × (t_r -t_v) × c

Til PSVO-beregning Q₂ fremstillet efter formlen:

Q₂ =E_aftræk × (t_r -t_v) × c

Varmeforbrug Q₃ for FER findes ved ligningen:

Q₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_aftræk × (t_r -t_v)]× c

I alle tre udtryk:

• E_ot og E_aftræk — luftstrøm i kg/s til opvarmning (E_ot) og ventilation (E_aftræk);
• t_n — udelufttemperatur i °C.

De resterende karakteristika for variablerne er de samme.

I CHRSVO bestemmes mængden af ​​recirkuleret luft af formlen:

E_rec =E_ot — E_aftræk

Variabel E_ot udtrykker mængden af ​​blandet luft opvarmet til temperatur t_r.

Der er en ejendommelighed ved PSVO med naturlig impuls - mængden af ​​bevægende luft ændrer sig afhængigt af temperaturen udenfor. Hvis udetemperaturen falder, stiger systemtrykket. Dette fører til en stigning i luftstrømmen ind i huset. Hvis temperaturen stiger, sker den omvendte proces.

Også i luftkølere, i modsætning til ventilationssystemer, bevæger luften sig med en lavere og varierende tæthed sammenlignet med densiteten af ​​luften, der omgiver luftkanalerne.

På grund af dette fænomen opstår følgende processer:

1. Når den kommer fra generatoren, afkøles luften, der passerer gennem luftkanalerne, mærkbart under bevægelse
2. Ved naturlig bevægelse ændres mængden af ​​luft, der kommer ind i rummet, i løbet af fyringssæsonen.

Ovenstående processer tages ikke i betragtning, hvis luftcirkulationssystemet bruger ventilatorer til at cirkulere luft, det har også en begrænset længde og højde.

Hvis systemet har mange grene, er ret omfattende, og bygningen er stor og høj, er det nødvendigt at reducere processen med luftkøling i luftkanalerne, reducere omfordelingen af ​​luft, der kommer ind under påvirkning af naturligt cirkulationstryk.

Ved beregning af den nødvendige effekt af udvidede og forgrenede luftvarmesystemer er det nødvendigt at tage højde for ikke kun den naturlige proces med afkøling af luftmassen, mens den bevæger sig gennem luftkanalen, men også effekten af ​​luftmassens naturlige tryk, når passerer gennem kanalen

For at styre luftkølingsprocessen udføres termiske beregninger af luftkanaler. For at gøre dette skal du indstille den indledende lufttemperatur og afklare dens strømning ved hjælp af formler.

For at beregne varmefluxen Q_ohl gennem luftkanalens vægge, hvis længde er l, brug formlen:

Q_ohl = q₁ × l

I udtrykket er værdien q₁ betegner varmestrømmen, der passerer gennem væggene i en luftkanal på 1 m. Parameteren beregnes ved udtrykket:

q₁ =k×S₁ ×(t_sr -t_v) = (t_sr -t_v)/D₁

I ligning D₁ - varmeoverførselsmodstand fra opvarmet luft med middeltemperatur t_sr gennem område S₁ vægge af en luftkanal 1 m lang i et rum ved en temperatur t_v.

Varmebalanceligningen ser sådan ud:

q₁l = E_ot × c × (t_nach -t_r)

I formlen:

• E_ot — den mængde luft, der kræves til opvarmning af rummet, kg/h;
• c er luftens specifikke varmekapacitet, kJ/(kg °C);
• t_nac — lufttemperatur ved begyndelsen af ​​luftkanalen, °C;
• t_r — temperatur på luften, der slippes ud i rummet, °C.

Varmebalanceligningen giver dig mulighed for at indstille starttemperaturen på luften i luftkanalen til en given sluttemperatur og omvendt finde ud af sluttemperaturen ved en given starttemperatur, samt bestemme luftstrømmen.

Temperatur t_nach kan også findes ved hjælp af formlen:

t_nach = t_v + ((Q + (1 - η) × Q_ohl)) × (t_r -t_v)

Her er η en del af Q_ohl, der kommer ind i rummet, tages lig med nul i beregninger. Karakteristikaene for de resterende variable blev nævnt ovenfor.

Den raffinerede formel for varmluftforbrug vil se sådan ud:

Eot = (Q + (1 - η) × Q_ohl)/(c × (t_sr -t_v))

Alle bogstavværdier i udtrykket blev defineret ovenfor. Lad os gå videre til at overveje et eksempel på beregning af luftvarme til et bestemt hus.

Et eksempel på beregning af varmetab derhjemme

Det pågældende hus ligger i byen Kostroma, hvor temperaturen udenfor i den koldeste femdages periode når -31 grader, jordtemperaturen er +5 °C. Den ønskede rumtemperatur er +22 °C.

Vi vil overveje et hus med følgende dimensioner:

• bredde - 6,78 m;
• længde - 8,04 m;
• højde - 2,8 m.

Værdierne vil blive brugt til at beregne arealet af de omsluttende elementer.

Til beregninger er det mest bekvemt at tegne en husplan på papir, der på den angiver bredden, længden, højden af ​​bygningen, placeringen af ​​vinduer og døre, deres dimensioner

Bygningens vægge består af:

• porebeton med tykkelse B=0,21 m, varmeledningskoefficient k=2,87;
• skumplast B=0,05 m, k=1,678;
• frontmursten B=0,09 m, k=2,26.

Når du bestemmer k, bør du bruge information fra tabeller eller endnu bedre information fra et teknisk datablad, da sammensætningen af ​​materialer fra forskellige producenter kan variere og derfor have forskellige egenskaber.

Armeret beton har den højeste varmeledningsevne, mineraluldsplader har den laveste, så de bruges mest effektivt til konstruktion af varme huse

Gulvet i huset består af følgende lag:

• sand, B=0,10 m, k=0,58;
• knust sten, B=0,10 m, k=0,13;
• beton, B=0,20 m, k=1,1;
• ecowool isolering, B=0,20 m, k=0,043;
• armeret afretningslag, B=0,30 m k=0,93.

I ovenstående husplan har gulvet samme struktur i hele området, der er ingen kælder.

Loftet består af:

• mineraluld, B=0,10 m, k=0,05;
• gipsplader, B=0,025 m, k= 0,21;
• fyrretræspaneler, B=0,05 m, k=0,35.

Loftet har ingen adgang til loftet.

Der er kun 8 vinduer i huset, alle er dobbeltkammer med K-glas, argon, D = 0,6. Seks vinduer har mål på 1,2x1,5 m, et - 1,2x2 m, et - 0,3x0,5 m. Dørene har mål på 1x2,2 m, D-værdien ifølge passet er 0,36.

Beregning af varmetab af vægge

Vi vil beregne varmetab for hver væg separat.

Lad os først finde området af den nordlige mur:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Der er ingen døråbninger eller vinduesåbninger på væggen, så vi vil bruge denne S-værdi i beregningerne.

For at beregne de termiske omkostninger ved OK, orienteret til en af ​​kardinalretningerne, er det nødvendigt at tage højde for afklaringskoefficienter

Baseret på væggens sammensætning finder vi dens samlede termiske modstand lig med:

D_s.sten =D_gb +D_pn +D_kr

For at finde D bruger vi formlen:

D = B/k

Så erstatter vi de originale værdier, får vi:

D_s.sten = 0.21/2.87 + 0.05/1.678 + 0.09/2.26 = 0.14

Til beregninger bruger vi formlen:

Q_st = S × (t_v -t_n) × D × l

I betragtning af at koefficienten l for den nordlige væg er 1,1, får vi:

Q_sev.st = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184

I den sydlige væg er der et vindue med området:

S_{ok 3} = 0.5 × 0.3 = 0.15

Derfor er det i beregninger nødvendigt at trække S-vinduet fra den sydlige vægs S for at opnå de mest nøjagtige resultater.

S_yuj.s = 22.51 — 0.15 = 22.36

Parameteren l for sydlig retning er lig med 1. Så:

Q_sev.st = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166

For øst- og vestvæggen er afklaringskoefficienten l=1,05, så det er nok at beregne overfladearealet OK uden at tage hensyn til S vinduer og døre.

S_{ok 1} = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

S_{ok 2} = 1.2 × 2 = 2.4

S_d = 1 × 2.2 = 2.2

S_zap+vost = 2 × 6.78 × 2.8 — 2.2 — 2.4 — 10.8 = 22.56

Derefter:

Q_zap+vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176

I sidste ende er den samlede Q af væggene lig med summen af ​​Q af alle væggene, det vil sige:

Q_sten = 184 + 166 + 176 = 526

I alt slipper der varme ud gennem væggene i en mængde på 526 W.

Varmetab gennem vinduer og døre

Husplanen viser, at dørene og 7 vinduer vender mod øst og vest, derfor parameter l=1,05. Det samlede areal på 7 vinduer, under hensyntagen til ovenstående beregninger, er lig med:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

For dem vil Q, under hensyntagen til det faktum, at D = 0,6, blive beregnet som følger:

Q_{ok 4} = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Lad os beregne Q for det sydlige vindue (l=1).

Q_{ok 5} = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

For døre D=0,36 og S=2,2, l=1,05, så:

Q_dv = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43

Lad os opsummere de resulterende varmetab og få:

Q_ok+dv = 630 + 43 + 5 = 678

Dernæst bestemmer vi Q for loftet og gulvet.

Beregning af varmetab fra loft og gulv

Til loft og gulv l=1. Lad os beregne deres areal.

S_pol = S_gryde = 6.78 × 8.04 = 54.51

Under hensyntagen til gulvets sammensætning bestemmer vi den generelle D.

D_pol = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61

Så er gulvets varmetab, under hensyntagen til det faktum, at jordens temperatur er +5, lig med:

Q_pol = 54.51 × (21 — 5) × 6.1 × 1 = 5320

Lad os beregne den samlede D af loftet:

D_gryde = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26

Så vil Q af loftet være lig med:

Q_gryde = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530

Det samlede varmetab gennem OK vil være lig med:

Q_ogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054

I alt vil husets varmetab være lig med 13054 W eller knap 13 kW.

Beregning af varme- og ventilationstab

Rummet ventileres med en specifik luftudveksling på 3 m³/h, indgangen er udstyret med en luft-termisk baldakin, så til beregninger er det nok at bruge formlen:

Q_v = 0,28 × L_n × s_v × c × (t_v -t_n)

Lad os beregne lufttætheden i rummet ved en given temperatur på +22 grader:

s_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parameter L_n lig med produktet af specifikt forbrug fordelt på etageareal, dvs.

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Varmekapaciteten af ​​luft c er 1,005 kJ/(kg× °C).

Med alle oplysningerne i betragtning finder vi Q ventilation:

Q_v = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000

Det samlede varmeforbrug til ventilation vil være 3000 W eller 3 kW.

Husholdningernes varmegevinster

Husstandsindkomsten beregnes ved hjælp af formlen.

Q_t = 10 × S_pol

Det vil sige, hvis vi erstatter de kendte værdier, får vi:

Q_t = 54.51 × 10 = 545

For at opsummere kan vi se, at husets samlede varmetab Q vil være lig med:

Q = 13054 + 3000 – 545 = 15509

Lad os tage Q=16000 W eller 16 kW som driftsværdi.

Eksempler på beregninger for SVO

Lad indblæsningslufttemperaturen (t_r) - 55 °C, ønsket stuetemperatur (t_v) - 22 °C, husets varmetab (Q) - 16000 W.

Bestemmelse af mængden af ​​luft til RSVO

For at bestemme massen af ​​tilført luft ved temperatur t_r Den anvendte formel er:

E_ot = Q/(c × (t_r -t_v)) 

Ved at erstatte parameterværdierne i formlen får vi:

E_ot = 16000/(1.005 × (55 — 22)) = 483

Den volumetriske mængde af tilført luft beregnes ved formlen:

V_ot =E_ot /s_r,

Hvor:

s_r = 353/(273 + t_r)

Lad os først beregne tætheden p:

s_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Derefter:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Luftudveksling i rummet bestemmes af formlen:

Vp = E_ot /s_v

Lad os bestemme lufttætheden i rummet:

s_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Ved at erstatte værdierne i formlen får vi:

V_s = 483/1.19 = 405

Således er luftskiftet i rummet 405 m³ time, og mængden af ​​tilført luft skal være lig med 451 m3³ om en time.

Beregning af luftmængden for CHRSVO

For at beregne mængden af ​​luft for FER'en tager vi oplysningerne fra det foregående eksempel, samt t_r = 55 °С, t_v = 22°C; Q=16000 W.Mængde luft, der kræves til ventilation, E_aftræk=110 m³/h. Estimeret udetemperatur t_n= -31 °C.

For at beregne NER bruger vi formlen:

Q₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_aftræk × s_v × (t_r -t_v)] × c

Ved at erstatte værdierne får vi:

Q₃ = [483 × (55 — 22) + 110 × 1.19 × (55 — 31)] × 1.005 = 27000

Volumen af ​​recirkuleret luft vil være 405-110=296 m³ time Yderligere varmeforbrug er 27000-16000=11000 W.

Bestemmelse af initial lufttemperatur

Modstanden af ​​en mekanisk luftkanal er D=0,27 og er taget fra dens tekniske egenskaber. Længden af ​​luftkanalen uden for det opvarmede rum er l=15 m. Det bestemmes, at Q=16 kW, den indvendige lufttemperatur er 22 grader, og den nødvendige temperatur til opvarmning af rummet er 55 grader.

Lad os definere E_ot i henhold til ovenstående formler. Vi får:

E_ot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 — 22)) = 1085

Varmeflowværdi q₁ vil være:

q₁ = (55 — 22)/0.27 = 122

Starttemperaturen med afvigelse η = 0 vil være:

t_nach = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 — 22)/ 1000 × 16 = 60

Lad os præcisere gennemsnitstemperaturen:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Derefter:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Under hensyntagen til de modtagne oplysninger finder vi:

t_nach = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 — 22)/(1000 × 16) = 59

Heraf følger, at når luften bevæger sig, tabes 4 graders varme. For at reducere varmetabet er det nødvendigt at isolere rørene. Vi anbefaler også, at du læser vores anden artikel, som i detaljer beskriver arrangementsprocessen luftvarmeanlæg.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Informativ video om beregning af energiomkostninger ved hjælp af Ecxel-programmet:

Det er nødvendigt at overlade CBO-beregninger til fagfolk, fordi kun specialister har erfaring, relevant viden og vil tage højde for alle nuancerne, når de laver beregninger.

Har du spørgsmål, har du fundet unøjagtigheder i de angivne beregninger, eller vil du gerne supplere materialet med værdifuld information? Skriv venligst dine kommentarer i blokken nedenfor.